П.А.М. Дирац , у целости Паул Адриен Маурице Дирац , (рођ Августа 8, 1902, Бристол , Глоуцестерсхире, Енглеска - умро 20. октобра 1984, Таллахассее, Флорида, САД), енглески теоријски физичар који је био један од оснивача квантне механике и квантне електродинамике. Дирац је најпознатији по свом релативистичком односу 1928 квантни теорија електрона и његово предвиђање постојања античестица. 1933. године поделио је са аустријским физичаром Нобелову награду за физику Ервин Шредингер .
Диракова мајка је била Британка, а отац Швајцарац. Дираково детињство није било срећно - његов отац је застрашивао децу, како код куће, тако и у школи где је предавао француски, педантно и угњетавачки дисциплина . Дирац је одрастао као интроверт, говорио је само кад се с њим разговарало, а речи је употребљавао врло штедљиво - мада са највећом прецизношћу у значењу. У каснијем животу, Дирац ће постати пословичан због недостатка социјалних и емоционалних вештина и због неспособности за мали разговор. Више је волео самотну мисао и дуге шетње од друштва и имао је неколико, мада врло блиских пријатеља. Дирац је од почетка показивао изванредне математичке способности, али једва да је имао интерес за књижевност и уметност. Његов стање папири и књиге су, међутим, књижевна ремек-дела жанр захваљујући њиховој апсолутној савршености у облику с обзиром на математичке изразе као и на речи.
На очеву жељу за практичном професијом за синове, Дирац је студирао електротехнику на Универзитету у Бристолу (1918–21). Пошто након дипломе није пронашао запослење, узео је још две године примењене математике. Теорија релативности Алберта Ајнштајна постала је позната након 1919. године путем масовних медија. Фасциниран техничким аспектом релативности, Дирац је то савладао сам. Следећи савете својих професора математике и уз помоћ стипендије, 1923. године студирао је на Универзитету у Цамбридгеу као студент истраживања. Дирац није имао наставника у правом смислу, али је његов саветник Ралпх Фовлер тада био једини професор у Кембриџу код куће с новом квантном теоријом која се развија у Немачкој и Данској.
У августу 1925. Дирац је путем Фовлера добио доказе необјављеног рада Вернер Хеисенберг која је иницирала револуционарни прелаз са Боровог атомског модела на нову квантну механику. У низу радова и докторат из 1926. тезу, Дирац је даље развијао Хајзенбергове идеје. Дирацово постигнуће било је општијег облика, али по резултатима слично матричној механици, другој раној верзији квантне механике створеној отприлике у исто време у Немачкој заједничким напорима Хеисенберга, Мак Борн , Пасхал Јордан , и Волфганг Паули. У јесен 1926. Дирац и, независно, Јордан, комбиновали су матрични приступ са моћним методама Сцхродингерове механике таласа и Борнове статистичке интерпретације у општу шему - теорију трансформације - то је био први потпуни математички формализам квантне механике. Успут, Дирац је такође развио Ферми-Дирац статистику (коју је нешто раније предложио Енрицо Ферми).
Задовољан интерпретацијом да су основни закони који управљају микроскопским честицама вероватно, или да природа бира, Дирац је квантну механику прогласио потпуном и своју главну пажњу усмерио на релативистичку квантну теорију. Његова квантна теорија зрачења из 1927. године често се сматра истинским почетком квантне електродинамике. У њему је Дирац развио методе квантизовања електромагнетних таласа и изумео такозвану другу квантизацију - начин да трансформише опис једне квантне честице у формализам система многих таквих честица. 1928. Дирац је објавио што може бити његово највеће појединачно достигнуће - релативистичка таласна једначина за електрон. Да би задовољила услов релативистичке инваријантности (тј. Третирање координата простора и времена на истим основама), Дирацова једначина захтевала је комбинацију четири таласне функције и релативно нових математичких величина познатих као спинори. Као додатни бонус, једначина је описала спин електрона (магнетни момент) - основну, али зато необјашњиву особину квантних честица.
Од почетка је Дирац био свестан да његово спектакуларно достигнуће такође трпи озбиљне проблеме: имао је додатни скуп решења која нису имала физички смисао, јер су одговарала негативним вредностима енергије. 1930. године Дирац је предложио промену перспективе да би се незаузета упражњена места у мору електрона негативне енергије сматрала позитивно наелектрисаним рупама. Сугеришући да се такве рупе могу идентификовати са протонима, надао се да ће створити јединствену теорију материје, јер су електрони и протони тада биле једине познате елементарне честице. Други су, међутим, доказали да рупа мора имати исту масу као и електрон, док је протон хиљаду пута тежи. То је навело Дирака да 1931. призна да је његова теорија, ако је истинита, подразумевала постојање нове врсте честица, непознате експерименталној физици, која има исту масу и супротан набој електрону. Годину дана касније, на запрепашћење физичара, ову честицу - антиелектрон или позитрон - случајно је у космичким зрацима открио Царл Андерсон из Сједињених Држава.
Очигледна потешкоћа Дирацове једначине претворила се тако у неочекивани тријумф и један од главних разлога због којих је Дирацу додељена Нобелова награда за физику 1933. године. Моћ предвиђања неочекиваних природних појава често је најубедљивији аргумент у корист нових теорија. С тим у вези, позитрони квантне теорије често су се упоређивали са планетом Нептун, чије је откриће у 19. веку било спектакуларни доказ астрономске прецизности и предиктивне моћи класичне њутновске науке. Дирац је из овог искуства извукао методолошку лекцију да би теоријски физичари, у потрази за новим законима, требали више да верују математичком формализму и следити његово водство, чак и ако физичко разумевање формула привремено заостаје. У каснијем животу често је износио став да, да би била истинита, основна физичка теорија мора бити и математички лепа. Изгледа да је Дирацово предвиђање још једне нове честице 1931. године - магнетног монопола - показало да је математичка лепота неопходан, али не и довољан услов за физичку истину, јер таква честица није откривена. Бројне друге елементарне честице које су експериментални физичари открили после 1932. године биле су, чешће него чудније и неуредније од свега што су теоретичари могли предвидети на основу математичких формула. Али за сваку од ових нових честица такође постоји античестица - универзално својство материје коју је први открио Дирац.
У свом каснијем раду, Дирац је наставио са значајним побољшањима и појашњењима у логичком и математичком представљању квантне механике, посебно кроз свој утицајни уџбеник Принципи квантне механике (1930, са три наредне велике ревизије). Професионална терминологија модерне теоријске физике дугује Дирацу, укључујући имена и математичке записе фермион , бозон , уочљив , комутатор , сопствена функција , делта-функција , ℏ (за х / 2π, где х је Планцкова константа ) и векторски запис бра-кет.
У поређењу са стандардом логичке јасноће који је Дирац постигао у својој формализацији квантне механике, релативистичка квантна теорија му се чинила некомплетном. Тридесетих година 20. века квантна електродинамика наилазила је на озбиљне проблеме; нарочито, бесконачно резултати су се појавили у разним математичким прорачунима. Дирац је још више био забринут због формалне потешкоће коју релативистичка инваријантност није пратила директно из главних једначина, које су временски и просторне координате третирале одвојено. Трагајући за лековима, Дирац је 1932–33 увео много пута формулацију (која се понекад назива и интеракција) и квант аналогни за принцип најмање акције, који је касније развио Рицхард Феинман у метод пута интеграција . Ови концепти, а такође и Дирацова идеја вакуумске поларизације (1934), помогли су новој генерацији теоретичара после Други светски рат измислите начине одузимања бесконачности једни од других у својим прорачунима како би предвиђања физички уочљивих резултата у квантној електродинамици увек била коначне величине. Иако су биле врло ефикасне у практичним прорачунима, ове технике ренормализације остале су, према Дирацовом мишљењу, паметни трикови, а не принципијелно решење основног проблема. Надао се револуционарној промени основних принципа која ће на крају довести теорију до степена логичке доследности упоредивог са оним што је постигнуто у нерелативистичкој квантној механици. Иако је Дирац вероватно допринео квантној електродинамици више него било који други физичар, умро је незадовољан сопственим умовањем.
Дирац је предавао на Цамбридгеу након што је тамо докторирао, а 1932. именован је за лукаског професора математике, на столици коју је некада држао Исаац Невтон. Иако је Дирац имао мало студената истраживања, био је врло активан у истраживању заједнице кроз учешће на међународним семинарима. За разлику од многих физичара његове генерације и стручности, Дирац није прешао на нуклеарну физику и само је незнатно учествовао у развоју атомске бомбе током Другог светског рата. 1937. оженио се Маргит Баласз (рођена Вигнер; сестра мађарског физичара Еугена Вигнера). Дирац се повукао из Кембриџа 1969. године и, након разних именовања, био је професор на Државном универзитету Флорида, Таллахассее, од 1971. до своје смрти.
који је главни град Калифорније
Copyright © Сва Права Задржана | asayamind.com